TW202428441A - 附金屬箔的樹脂薄片 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題是提供能得到膨脹的產生被抑制、線熱膨脹係數低的硬化物的附金屬箔的樹脂薄片等。本發明的解決手段是一種附金屬箔的樹脂薄片,該附金屬箔的樹脂薄片具有:具有第一面的金屬箔、和與該金屬箔的第一面接合的樹脂組成物層,金屬箔的第一面的最大高度粗糙度(Rz)為1000nm以上,樹脂組成物層包含(A)無機填充材料,將樹脂組成物層的不揮發成分設為100質量%時,(A)無機填充材料的含量為40質量%以上且80質量%以下,樹脂組成物層的90℃下的熔融黏度為5000泊以上且100000泊以下,金屬箔與樹脂組成物層之間的剝離強度為0.01kgf/ cm以上且0.3kgf/cm以下。
Description
本發明是有關於一種附金屬箔的樹脂薄片。進而,本發明還有關於一種使用附金屬箔的樹脂薄片製造的電路基板以及具備該電路基板的半導體裝置。
在各種電子設備中廣泛使用的印刷配線板等電路基板,為了電子設備的小型化、高功能化,要求層的薄型化和電路的微細配線化。作為電路基板的製造技術,已知有利用交替積層絕緣層和導體層(配線層)的堆疊(build-up)方式的製造方法。在基於堆疊方式的製造方法中,絕緣層一般通過使樹脂薄片中的樹脂組成物層熱硬化而形成,導體層通過半加成法(SAP)、改良的半加成法(MSAP)、減成法(subtractive)等技術而形成。
近年來,作為在絕緣層上形成導體層的方法,提出了使用附金屬箔的樹脂薄片並將金屬箔作為導體層使用的方法。(例如,參照專利文獻1、2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利特開2022-43685號公報
[專利文獻2] 日本專利特開2010-161497號公報。
[發明所欲解決之課題]
附金屬箔的樹脂薄片通常是將樹脂組成物層與金屬箔貼合而製造的。該貼合通常在大氣壓下的基礎加熱條件下進行,但由於貼合的條件或樹脂組成物層的性狀而無法除去存在於金屬箔與樹脂組成物層的界面的空氣,有時會產生空隙(void)。如果產生空隙,則在使樹脂組成物層硬化時在導體層與絕緣層之間會產生膨脹。
為了抑制空隙的產生,可以考慮減少樹脂組成物層中所含的無機填充材料的含量以降低樹脂組成物層的熔融黏度的方法。
但是,如果減少無機填充材料的含量,則絕緣層的線熱膨脹係數(CTE)變高。如果線熱膨脹係數高,則絕緣層隨著溫度變化而反覆膨脹或收縮,有時因其變形而產生裂紋。
本發明是鑒於上述課題而提出的,其目的在於提供:能得到膨脹的產生被抑制、線熱膨脹係數低的硬化物的附金屬箔的樹脂薄片;使用該附金屬箔的樹脂薄片製造的電路基板;以及具備該電路基板的半導體裝置。
[用以解決課題之手段]
本發明人等進行了深入研究,其結果發現:一種附金屬箔的樹脂薄片,該附金屬箔的樹脂薄片具有:具有第一面的金屬箔、和與該金屬箔的第一面接合的樹脂組成物層,通過調整使得金屬箔的第一面、樹脂組成物層的90℃下的熔融黏度、樹脂組成物層中所含的無機填充材料的含量、以及金屬箔與樹脂組成物層之間的剝離強度在規定的範圍內,可以除去空氣。由此發現能得到膨脹被抑制、線熱膨脹係數低的硬化物,從而完成了本發明。
即,本發明包含以下內容:
[1] 一種附金屬箔的樹脂薄片,該附金屬箔的樹脂薄片具有:
具有第一面的金屬箔、和
與該金屬箔的第一面接合的樹脂組成物層,
金屬箔的第一面的最大高度粗糙度(Rz)為1000nm以上,
樹脂組成物層包含(A)無機填充材料,
將樹脂組成物層的不揮發成分設為100質量%時,(A)無機填充材料的含量為40質量%以上且80質量%以下,
樹脂組成物層的90℃下的熔融黏度為5000泊以上且100000泊以下,
金屬箔與樹脂組成物層之間的剝離強度為0.01kgf/cm以上且0.3kgf/cm以下;
[2] 根據[1]所述的附金屬箔的樹脂薄片,其中,在金屬箔的第一面與樹脂組成物層的界面具有連續形成的空隙;
[3] 根據[1]或[2]所述的附金屬箔的樹脂薄片,其中,樹脂組成物層含有(B)環氧樹脂;
[4] 根據[1]~[3]中任一項所述的附金屬箔的樹脂薄片,其中,樹脂組成物層含有(C)硬化劑;
[5] 根據[1]~[4]中任一項所述的附金屬箔的樹脂薄片,其中,樹脂組成物層的硬化物的線熱膨脹係數為40ppm/℃以下;
[6] 根據[1]~[5]中任一項所述的附金屬箔的樹脂薄片,其中,在樹脂組成物層的未與金屬箔接合的面上具有保護膜;
[7] 根據[6]所述的附金屬箔的樹脂薄片,其中,保護膜進行了脫模處理;
[8] 根據[1]~[7]中任一項所述的附金屬箔的樹脂薄片,其中,金屬箔為銅箔;
[9] 一種電路基板,其包含:利用[1]~[8]中任一項所述的附金屬箔的樹脂薄片的樹脂組成物層的硬化物形成的絕緣層、以及利用[1]~[8]中任一項所述的附金屬箔的樹脂薄片的金屬箔形成的導體層;
[10] 一種半導體裝置,其包含[9]所述的電路基板。
[發明的效果]
根據本發明,可以提供:能得到膨脹的產生被抑制、線熱膨脹係數低的硬化物的附金屬箔的樹脂薄片;使用該附金屬箔的樹脂薄片製造的電路基板以及具備該電路基板的半導體裝置。
以下,示出實施方式及示例物,對本發明進行詳細說明。但是,本發明並不限定於以下舉出的實施方式及示例物,可以在不脫離本發明的申請專利範圍及其均等範圍的範圍內任意變更來實施。
[附金屬箔的樹脂薄片]
本發明的附金屬箔的樹脂薄片具有:具有第一面的金屬箔、和與該金屬箔的第一面接合的樹脂組成物層,金屬箔的第一面的最大高度粗糙度(Rz)為1000nm以上,樹脂組成物層包含(A)無機填充材料,將樹脂組成物層的不揮發成分設為100質量%時,(A)無機填充材料的含量為40質量%以上且80質量%以下,樹脂組成物層的90℃下的熔融黏度為5000泊以上且100000泊以下,金屬箔與樹脂組成物層之間的剝離強度為0.01kgf/cm以上且0.3kgf/cm以下。通過使用這種附金屬箔的樹脂薄片,可以得到能抑制膨脹產生的硬化物。
圖1表示作為本發明的附金屬箔的樹脂薄片的一例的概略剖視圖。附金屬箔的樹脂薄片1包含:具有第一面2a的金屬箔2和樹脂組成物層3。樹脂組成物層3與金屬箔2的第一面2a接合。附金屬箔的樹脂薄片1可以在樹脂組成物層3的未與金屬箔2接合的面上包含保護膜4。
金屬箔2的第一面2a的最大高度粗糙度(Rz)為1000nm以上,因此在整個第一面2a上連續地形成有多個微細的突起21。即,在整個第一面2a上形成無數的凹凸。附金屬箔的樹脂薄片1中,金屬箔2與樹脂組成物層3以金屬箔2與樹脂組成物層3之間的剝離強度為0.01kgf/cm以上且0.3kgf/cm以下的條件接合。如果在樹脂組成物層3的90℃下的熔融黏度為5000泊以上且100000泊以下的情況下、金屬箔2與樹脂組成物層3以金屬箔2與樹脂組成物層3之間的剝離強度為0.01kgf/cm以上且0.3kgf/cm以下的條件接合,則並非是以第一面2a的突起21完全埋入樹脂組成物層3中的方式接合,而是成為突起21的一部分埋入樹脂組成物層3中的形態。因此,在金屬箔2與樹脂組成物層3的界面具有在突起21彼此之間連續形成的空隙22。該空隙22通常在與厚度方向垂直的面內方向上連續形成,並能夠與外部空間連通。
使用附金屬箔的樹脂薄片形成電路基板時,通常通過真空熱壓處理,以使附金屬箔的樹脂薄片的樹脂組成物層與內層基板接合的方式積層。以往的附金屬箔的樹脂薄片由於不像本發明的附金屬箔的樹脂薄片1那樣在金屬箔2與樹脂組成物層3之間具有空隙22,所以即使進行真空熱壓處理也沒有空隙(空氣)的逃離處,因此會在樹脂組成物層的硬化物中產生膨脹。另外,如上所述,以往的附金屬箔的樹脂薄片為了抑制空隙的產生而需要減少樹脂組成物層中所含的無機填充材料的含量、降低樹脂組成物層的熔融黏度。因此,絕緣層的線熱膨脹係數會變高。
與此相對,本發明的附金屬箔的樹脂薄片1具有空隙22,空隙22在突起21彼此之間連續地形成。其結果,能夠在真空熱壓處理中的真空條件下除去空隙中的空氣,能夠得到膨脹產生被抑制的硬化物。另外,本發明的附金屬箔的樹脂薄片1具有空隙22,因此不需要降低樹脂組成物層3的熔融黏度。因此,不需要減少樹脂組成物層中所含的無機填充材料的含量,所以也可以進一步降低絕緣層的線熱膨脹係數。另外,本發明的附金屬箔的樹脂薄片通常也可以得到玻璃轉移溫度(Tg)高的樹脂組成物層的硬化物。
作為金屬箔的第一面的最大高度粗糙度(Rz),從得到膨脹的產生被抑制的硬化物的觀點出發,為1000nm以上,優選為2000nm以上,更優選為3000nm以上,進一步優選為4000nm以上,4500nm以上。上限優選為20000nm以下,更優選為15000nm以下,進一步優選為10000nm以下,8000nm以下。最大高度粗糙度(Rz)可以通過後述的實施例中記載的方法進行測定。
對於附金屬箔的樹脂薄片而言,作為金屬箔與樹脂組成物層之間的剝離強度,從得到膨脹的產生被抑制、線熱膨脹係數低的硬化物的觀點出發,為0.01kgf/cm以上,優選為0.015kgf/cm以上,更優選為0.02kgf/cm以上。上限為0.3kgf/cm以下,優選為0.25kgf/cm以下,更優選為0.2kgf/cm以下。剝離強度可以通過後述的實施例中記載的方法進行測定。
作為樹脂組成物層的90℃下的熔融黏度,從得到線熱膨脹係數低的硬化物的觀點出發,為5000泊以上,優選為10000泊以上,更優選為15000泊以上。上限為100000泊以下,優選75000泊以下,更優選50000泊以下。熔融黏度可以通過後述的實施例中記載的方法進行測定。
<金屬箔>
本發明的附金屬箔的樹脂薄片具有金屬箔。電路基板的導體層可以由金屬箔形成。
作為金屬箔,可舉出例如銅箔、鋁箔等,優選銅箔。作為銅箔,可以使用由銅的單金屬形成的箔,也可以使用由銅與其他金屬(例如錫、鉻、銀、鎂、鎳、鋯、矽、鈦等)的合金形成的箔。
金屬箔可以是單層結構,也可以是積層了2層以上由不同種類的金屬或合金形成的單金屬層或合金層而得的多層結構。作為多層結構的金屬箔,可舉出例如包含載體金屬箔、和與該載體金屬箔接合的極薄金屬箔的金屬箔。所述多層結構的金屬箔,也可以在載體金屬箔與極薄金屬箔之間包含能夠從載體金屬箔剝離極薄金屬箔的剝離層。對於剝離層而言,只要能夠從載體金屬箔剝離極薄金屬箔,則沒有特別限定,可舉出例如選自Cr、Ni、Co、Fe、Mo、Ti、W及P中的元素的合金層;有機被膜等。另外,使用多層結構的金屬箔時,樹脂組成物層設置在極薄金屬箔上。
從顯著地獲得本發明效果的觀點出發,金屬箔的厚度優選為1μm以上,更優選為1.5μm以上,進一步優選為2μm以上。上限沒有特別限定,優選為35μm以下,更優選為25μm以下,進一步優選為15μm以下。金屬箔為多層結構時,優選金屬箔整體的厚度為這樣的範圍,其中極薄金屬箔的厚度例如可以為0.1μm以上且10μm以下的範圍。
對於金屬箔的製造方法,只要能夠得到規定的最大高度粗糙度(Rz)就沒有特別限定。金屬箔例如可以通過電解法、軋製法等公知的方法製造。
作為金屬箔的第一面的算術平均粗糙度(Ra),從提高與樹脂組成物層的密合性的觀點出發,優選為300nm以上,優選為350nm以上,更優選為400nm以上,進一步優選為500nm以上。上限沒有特別限定,優選為1000nm以下,更優選為900nm以下,進一步優選為800nm以下。算術平均粗糙度(Ra)是根據ISO 25178測量的值,並且可以使用非接觸型表面粗糙度計來測量。作為非接觸型表面粗糙度計,可舉出例如VEECO INSTRUMENTS公司製的「WYKO NT3300」。
金屬箔可以使用市售品。作為金屬箔的市售品,可舉出例如:三井金屬礦業公司製「Micro Thin MT18Ex」、「Micro Thin MT18FL」、「3EC-III」、「3EC-M3-VLP」、「3EC-M2S-VLP」、JX金屬礦業公司製「JDLC」、「JTCSLC」、「HA-V2」、「HA」、「HG」、福田金屬箔粉工業株式會社製「CF-TX4-SV」、「V9」、「HD」、「FLEQ HD」、「FUTF」、「RCF-T4X」、「RCF-T5B」等。
<樹脂組成物層>
附金屬箔的樹脂薄片具有樹脂組成物層。樹脂組成物層具有熱硬化的功能。
從降低線熱膨脹係數的觀點出發,樹脂組成物層中所含的成分包含(A)無機填充材料。另外,根據需要,樹脂組成物層可以含有(B)環氧樹脂、(C)硬化劑、(D)自由基聚合性化合物、(E)硬化促進劑、(F)熱塑性樹脂和(G)其他的添加劑。
(A)無機填充材料
樹脂組成物層中含有無機填充材料作為(A)成分。通過使用含有(A)成分的樹脂組成物層,可以得到線熱膨脹係數低的硬化物。
(A)無機填充材料以粒子的狀態包含在樹脂組成物層中。作為(A)無機填充材料的材料,可以使用無機化合物。作為(A)無機填充材料的材料,可舉出例如:二氧化矽、氧化鋁、玻璃、堇青石、矽氧化物、硫酸鋇、碳酸鋇、滑石、黏土、雲母粉、氧化鋅、水滑石、勃姆石、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氮化錳、硼酸鋁、碳酸鍶、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉍、氧化鈦、氧化鋯、鈦酸鋇、鋯鈦酸鋇、鋯酸鋇、鋯酸鈣、磷酸鋯以及磷酸鎢酸鋯等。其中,二氧化矽是特別優選的。作為二氧化矽,可舉出例如:無定形二氧化矽、熔融二氧化矽、結晶二氧化矽、合成二氧化矽、中空二氧化矽等。另外,作為二氧化矽,優選球形二氧化矽。(A)無機填充材料可以單獨使用1種,也可以以任意的比率組合使用2種以上。
作為(A)無機填充材料的市售品,可舉出例如:日鐵化學材料公司製的「SP60-05」、「SP507-05」;雅都瑪(Admatechs)公司製的「YC100C」、「YA050C」、「YA050C-MJE」、「YA010C」、「SC2500SQ」、「SO-C4」、「SO-C2」、「SO-C1」;Denka公司製的「UFP-30」、「DAW-03」、「FB-105FD」;德山(Tokuyama)公司製的「Silfil NSS-3N」、「Silfil NSS-4N」、「Silfil NSS-5N」;太平洋水泥公司製的「CellSpheres」、「MGH-005」;日揮觸媒化成公司製造的「ESPRIQUE」、「BA-1」等。
(A)無機填充材料的平均粒徑沒有特別限定,優選10μm以下,更優選5μm以下,進一步優選3μm以下,進一步更優選2μm以下,特別優選1.5μm以下。(A)無機填充材料的平均粒徑的下限沒有特別限定,優選0.01μm以上,更優選0.05μm以上,進一步優選0.1μm以上,特別優選0.2μm以上。(A)無機填充材料的平均粒徑可以通過基於米氏(Mie)散射理論的雷射繞射/散射法來測量。具體而言,可以通過雷射繞射散射式粒徑分佈測定裝置,以體積基準製作無機填充材料的粒徑分佈,將其中值粒徑作為平均粒徑來測定。測定樣品可以使用在小瓶中秤量100mg無機填充材料、10g甲乙酮,並用超音波分散10分鐘而得的樣品。將測定樣品使用雷射繞射式粒徑分佈測定裝置,將使用光源波長設為藍色及紅色,用流動池(flow cell)方式測定無機填充材料的體積基準的粒徑分佈,根據所得的粒徑分佈作為中值粒徑計算出平均粒徑。作為雷射繞射式粒徑分佈測定裝置,可舉出例如堀場製作所公司製「LA-960」等。
(A)無機填充材料的比表面積沒有特別限定,優選為0.1m
2/g以上,更優選為0.5m
2/g以上,進一步優選為1m
2/g以上,特別優選為3m
2/g以上。(A)無機填充材料的比表面積的上限沒有特別限定,優選為100m
2/g以下,更優選為70m
2/g以下,進一步優選為50m
2/g以下,進一步優選為30m
2/g以下,特別優選為10m
2/g以下。無機填充材料的比表面積根據BET法,通過使用比表面積測定裝置(Mountech公司製Macsorb HM-1210)使氮氣吸附在試樣表面,使用BET多點法計算比表面積而得到。
從提高耐濕性和分散性的觀點出發,(A)無機填充材料優選用表面處理劑進行了處理。作為表面處理劑,可舉出例如:含氟矽烷偶合劑、胺基矽烷系偶合劑、環氧矽烷系偶合劑、巰基矽烷系偶合劑、矽烷系偶合劑、烷氧基矽烷、聚矽氧氮烷化合物、鈦酸酯系偶合劑等。另外,表面處理劑可以單獨使用1種,也可以任意組合使用2種以上。
作為表面處理劑的市售品,可舉出例如:信越化學工業公司製「KBM403」(3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM803」(3-巰基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBE903」(3-胺基丙基三乙氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM573」(N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「SZ-31」(六甲基二矽氮烷)、信越化學工業公司製「KBM103」(苯基三甲氧基矽烷)、信越化學工業公司製「KBM-4803」(長鏈環氧型矽烷偶合劑)、信越化學工業公司製「KBM-7103」(3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽烷)等。
從提高無機填充材料的分散性的觀點出發,利用表面處理劑進行的表面處理的程度優選在規定的範圍內。具體而言,無機填充材料100質量%優選用0.2質量%~5質量%的表面處理劑進行表面處理,更優選用0.2質量%~3質量%進行表面處理,進一步優選用0.3質量%~2質量%進行表面處理。
利用表面處理劑進行的表面處理的程度可以通過無機填充材料的每單位表面積的碳量來評價。從提高無機填充材料的分散性的觀點出發,無機填充材料的每單位表面積的碳量優選為0.02mg/m
2以上,更優選為0.1mg/m
2以上,進一步優選為0.2mg/m
2以上。另一方面,從防止樹脂組成物層的熔融黏度或薄片形態下的熔融黏度上升的觀點出發,優選為1.0mg/m
2以下,更優選為0.8mg/m
2以下,進一步優選為0.5mg/m
2以下。
(A)無機填充材料的每單位表面積的碳量可以在利用溶劑(例如甲乙酮(MEK)對表面處理後的無機填充材料進行清洗處理後測定。具體而言,將足夠量的MEK作為溶劑添加到用表面處理劑進行了表面處理的無機填充材料中,在25℃下超音波清洗5分鐘。除去上清液,使固體成分乾燥後,可以使用碳分析儀測定無機填充材料的每單位表面積的碳量。作為碳分析儀,可以使用堀場製作所公司製「EMIA-320V」等。
從得到線熱膨脹係數低的硬化物的觀點出發,將樹脂組成物層中的不揮發成分設為100質量%時,(A)無機填充材料的含量為40質量%以上,優選為50質量%以上,更優選為55質量%以上。上限為80質量%以下,優選為75質量%以下。
另外,在本發明中,只要沒有另外明示,樹脂組成物層中的各成分的含量是將樹脂組成物層中的不揮發成分設為100質量%時的值,所謂不揮發成分是指樹脂組成物層中的除去溶劑後的不揮發成分整體。
(B)環氧樹脂
樹脂組成物層中可以與(A)成分組合而含有(B)環氧樹脂。(B)環氧樹脂可以單獨使用1種,也可以併用2種以上。
(B)作為環氧樹脂,可舉出例如:聯二甲酚(bixylenol)型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆(naphthol novolac)型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆(phenol novolac)型環氧樹脂、第三丁基-兒茶酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油基環己烷型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆(cresol novolac)型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、線狀脂肪族環氧樹脂、具有丁二烯結構的環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、雜環式環氧樹脂、含有螺環的環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、三羥甲基型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂、苯酚苯並吡咯酮(phenolphthalimidine)型環氧樹脂等。
樹脂組成物層中作為(B)成分優選含有在1分子中具有2個以上環氧基的環氧樹脂。從顯著地得到本發明所希望的效果的觀點出發,相對於(B)環氧樹脂100質量%,在1分子中具有2個以上環氧基的環氧樹脂的比例優選為50質量%以上,更優選為60質量%以上,特別優選為70質量%以上。
環氧樹脂中包括在溫度20℃下為液態的環氧樹脂(以下有時稱為「液態環氧樹脂」)和在溫度20℃下為固態的環氧樹脂(以下有時稱為「固態環氧樹脂」)。樹脂組成物層中作為(B)成分可以僅含有液態環氧樹脂,也可以僅含有固態環氧樹脂,優選組合含有液態環氧樹脂和固態環氧樹脂。
作為液態環氧樹脂,優選在1分子中具有2個以上環氧基的液態環氧樹脂。
作為液態環氧樹脂,優選為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、環己烷型環氧樹脂、環己烷二甲醇型環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂以及具有丁二烯結構的環氧樹脂、縮水甘油基環己烷型環氧樹脂、苯酚苯並吡咯酮型環氧樹脂,更優選為雙酚A型環氧樹脂、脂環族環氧樹脂。
作為液態環氧樹脂的具體例,可舉出:DIC公司製的「HP4032」、「HP4032D」、「HP4032SS」(萘型環氧樹脂);三菱化學公司製的「828US」、「jER828EL」、「825」、「EPIKOTE 828EL」(雙酚A型環氧樹脂);三菱化學公司製的「jER807」、「1750」(雙酚F型環氧樹脂);三菱化學公司製的「jER152」(苯酚酚醛清漆型環氧樹脂);三菱化學公司製的「630」、「630LSD」(縮水甘油胺型環氧樹脂);日鐵化學材料公司製的「ZX1059」(雙酚A型環氧樹脂和雙酚F型環氧樹脂的混合物);Nagase ChemteX公司製的「EX-721」(縮水甘油酯型環氧樹脂);大賽璐公司製的「CELLOXIDE 2021P」(具有酯骨架的脂環族環氧樹脂);大賽璐公司製的「PB-3600」(具有丁二烯結構的環氧樹脂);日鐵化學材料公司製的「ZX1658」、「ZX1658GS」(液態1,4-縮水甘油基環己烷型環氧樹脂)等。它們可以單獨使用1種,也可以組合使用2種以上。
作為固態環氧樹脂,優選在1分子中具有2個以上環氧基的固態環氧樹脂,更優選在1分子中具有3個以上環氧基的固態環氧樹脂,更優選在1分子中具有3個以上環氧基的芳香族系的固態環氧樹脂。
作為固態環氧樹脂,優選為聯二甲酚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、萘型四官能環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙環戊二烯型環氧樹脂、三酚型環氧樹脂、萘酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、蒽型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂,更優選為聯苯型環氧樹脂、伸萘基醚型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、聯二甲酚型環氧樹脂。
作為固態環氧樹脂的具體例,可舉出:DIC公司製的「HP4032H」(萘型環氧樹脂)、「HP-4700」、「HP-4710」(萘型四官能環氧樹脂)、「N-690」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「N-695」(甲酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「HP-7200」、「HP-7200HH」、「HP-7200H」(雙環戊二烯型環氧樹脂)、「EXA-7311」、「EXA-7311-G3」、「EXA-7311-G4」、「EXA-7311-G4S」、「HP6000」、「HP6000L」(伸萘基醚型環氧樹脂);日本化藥公司製的「EPPN-502H」(三酚型環氧樹脂)、「NC7000L」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂)、「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、「NC3100」(聯苯型環氧樹脂);日鐵化學材料公司製的「ESN475V」(萘型環氧樹脂)、「ESN485」(萘酚酚醛清漆型環氧樹脂);三菱化學公司製的「YL6121」(聯苯型環氧樹脂)、「YX4000H」、「YX4000HK」(聯二甲酚型環氧樹脂)、「YX8800」(蒽型環氧樹脂);大阪燃氣化學公司製的「PG-100」、「CG-500」、三菱化學公司製的「YL7760」(雙酚AF型環氧樹脂)、「YL7800」(茀型環氧樹脂)、「jER1010」(固態雙酚A型環氧樹脂)、「jER1031S」(四苯基乙烷型環氧樹脂);日本化藥公司製的「WHR-991S」(苯酚苯並吡咯酮型環氧樹脂)等。它們可以單獨使用1種,也可以將2種以上組合使用。
組合使用液態環氧樹脂和固態環氧樹脂作為(B)成分時,它們的量比(液態環氧樹脂:固態環氧樹脂)以質量比計,優選為1∶0.1~1∶20,更優選為1∶0.3~1∶10,特別優選為1∶0.5~1∶5。通過使液態環氧樹脂與固態環氧樹脂的量比在這樣的範圍內,可以顯著地得到本發明所希望的效果。
(B)成分的環氧當量優選為50g/eq.~5000g/ eq.,更優選為50g/eq.~3000g/eq.,進一步優選為80g/eq.~2000g/eq.,更進一步優選為110g/eq.~1000g/eq。通過在該範圍內,可以得到樹脂組成物層的硬化物的交聯密度充分的硬化體。環氧當量是含有1當量的環氧基的環氧樹脂的質量。該環氧當量可以根據JIS K 7236進行測定。
從顯著地得到本發明所希望的效果的觀點出發,(B)成分的重量平均分子量(Mw)優選為100~5000,更優選為150~3000,進一步優選為200~1500。環氧樹脂的重量平均分子量是通過膠體滲透層析(GPC)法測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量。
從得到顯示良好的機械強度、絕緣可靠性的硬化物的觀點出發,將樹脂組成物層中的不揮發成分設為100質量%時,(B)成分的含量優選為3質量%以上,更優選為5質量%以上,進一步優選為10質量%以上。從顯著地獲得本發明所希望的效果的觀點出發,環氧樹脂的含量的上限優選為35質量%以下,更優選為30質量%以下,特別優選為25質量%以下。
(C)硬化劑
樹脂組成物層中可以與(A)成分組合而含有(C)硬化劑。(C)成分中不包括屬於(B)成分的物質。作為(C)硬化劑,可以使用具有與(B)成分反應而使樹脂組成物層硬化的功能的化合物,可舉出例如:碳二亞胺系硬化劑、活性酯系硬化劑、酚系硬化劑(苯酚系硬化劑)、萘酚系硬化劑、苯並噁嗪系硬化劑、氰酸酯系硬化劑等。其中,從提高絕緣可靠性的觀點出發,(C)硬化劑優選包含苯酚系硬化劑、萘酚系硬化劑、活性酯系硬化劑和氰酸酯系硬化劑中的任一種以上。(C)硬化劑可以單獨使用1種,或者也可以併用2種以上。
作為苯酚系硬化劑和萘酚系硬化劑,從耐熱性和耐水性的觀點出發,優選具有酚醛結構的苯酚系硬化劑或具有酚醛結構的萘酚系硬化劑。另外,從與導體層的密合性的觀點出發,優選含氮的酚系硬化劑,更優選含有三嗪骨架的酚系硬化劑。
作為苯酚系硬化劑及萘酚系硬化劑的具體例,可舉出例如:明和化成公司製的「MEH-7700」、「MEH-7810」、「MEH-7851」、日本化藥公司製的「NHN」、「CBN」、「GPH」、新日鐵住金化學公司製的「SN170」、「SN180」、「SN190」、「SN475」、「SN485」、「SN495」、「SN-495V」、「SN375」、「SN395」、DIC公司製的「TD-2090」、「LA-7052」、「LA-7054」、「LA-1356」、「LA3018-50P」、「EXB-9500」、「KA-1163」等。
作為苯並噁嗪系硬化劑的具體例,可舉出:昭和高分子公司製的「HFB2006M」、四國化成工業公司製的「P-d」、「F-a」。
作為氰酸酯系硬化劑,可舉出例如:雙酚A二氰酸酯、多酚氰酸酯、低聚(3-伸甲基-1,5-伸苯基氰酸酯)、4,4'-伸甲基雙(2,6-二甲基苯基氰酸酯)、4,4’-乙叉基二苯基二氰酸酯、六氟雙酚A二氰酸酯、2,2-雙(4-氰氧基)苯基丙烷、1,1-雙(4-氰氧基苯基甲烷)、雙(4-氰氧基-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,3-雙(4-氰氧基苯基-1-(甲基乙叉基))苯、雙(4-氰氧基苯基)硫醚和雙(4-氰氧基苯基)醚等雙官能氰酸酯樹脂,由苯酚酚醛清漆樹脂和甲酚酚醛清漆樹脂等衍生的多官能氰酸酯樹脂,這些氰酸酯樹脂的一部分發生三嗪化而得的預聚物等。作為氰酸酯系硬化劑的具體例,可舉出:Lonza Japan公司製的「PT30」及「PT60」(苯酚酚醛清漆型多官能氰酸酯樹脂)、「ULL-950S」(多官能氰酸酯樹脂)、「BA230」、「BA230S75」(雙酚A二氰酸酯的一部分或全部發生三嗪化、形成三聚體而得的預聚物)等。
碳二亞胺系硬化劑是在1分子中具有1個以上的碳二亞胺基(-N=C=N-)的化合物,碳二亞胺系硬化劑優選在1分子中具有2個以上的碳二亞胺基的化合物。
作為碳二亞胺系硬化劑的具體例,作為市售的碳二亞胺系硬化劑,可舉出例如:日清紡化學公司製的CARBODILITE V-03(碳二亞胺基當量:216)、V-05(碳二亞胺基當量:262)、V-07(碳二亞胺基當量:200);V-09 (碳二亞胺基當量:200);Rhein-chemie公司製的Stabaxol P(碳二亞胺基當量:302)。
作為活性酯系硬化劑,沒有特別的限制,一般優選使用酚酯類、硫酚酯類、N-羥胺酯類、雜環羥基化合物的酯類等的在1分子中具有2個以上的反應活性高的酯基的化合物。該活性酯系硬化劑優選通過羧酸化合物和/或硫代羧酸化合物與羥基化合物和/或硫醇化合物的縮合反應而得到。特別是從提高耐熱性的觀點出發,優選由羧酸化合物與羥基化合物得到的活性酯系硬化劑,更優選由羧酸化合物與苯酚化合物和/或萘酚化合物得到的活性酯系硬化劑。作為羧酸化合物,可舉出例如:苯甲酸、乙酸、琥珀酸、馬來酸、衣康酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、均苯四甲酸等。作為苯酚化合物或萘酚化合物,可舉出例如:對苯二酚、間苯二酚、雙酚A、雙酚F、雙酚S、酚酞啉、甲基化雙酚A、甲基化雙酚F、甲基化雙酚S、苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、兒茶酚、α-萘酚、β-萘酚、1,5-二羥基萘、1,6-二羥基萘、2,6-二羥基萘、二羥基二苯甲酮、三羥基二苯甲酮、四羥基二苯甲酮、間苯三酚、苯三酚、雙環戊二烯型二苯酚化合物、線型酚醛樹脂(Phenolic Novolac)等。這裡,所謂「雙環戊二烯型二苯酚化合物」,是指對1分子雙環戊二烯縮合2分子苯酚而得到的二苯酚化合物。
具體而言,優選含有雙環戊二烯型二苯酚結構的活性酯化合物、含有萘結構的活性酯化合物、含有線型酚醛樹脂的乙醯化物的活性酯化合物、含有線型酚醛樹脂的苯甲醯化物的活性酯化合物,其中更優選含有萘結構的活性酯化合物、含有雙環戊二烯型二苯酚結構的活性酯化合物。「雙環戊二烯型二苯酚結構」表示由伸苯基-二環戊烯-伸苯基構成的2價結構單元。
關於活性酯系硬化劑的市售品,作為含有雙環戊二烯型二苯酚結構的活性酯化合物,可舉出「EXB-9451」、「EXB-9460」、「EXB-9460S」、「HPC-8000-65T」、「HPC-8000H-65TM」、「HPC-8000L-65TM」(DIC公司製);作為含有萘結構的活性酯化合物,可舉出「EXB-9416-70BK」、「EXB-8100L-65T」、「EXB-8150-65T」、「EXB-8150L-65T」、「HPC-8150-60T」、「HPC-8150-62T」、「HP-B-8151-62T」(DIC公司製);作為包含線型酚醛樹脂的乙醯化物的活性酯化合物,可舉出「DC808」(三菱化學公司製);作為包含線型酚醛樹脂的苯甲醯化物的活性酯化合物,可舉出「YLH1026」(三菱化學公司製);作為是線型酚醛樹脂的乙醯化物的活性酯系硬化劑,可舉出「DC808」(三菱化學公司製);作為是線型酚醛樹脂的苯甲醯化物的活性酯系硬化劑,可舉出「YLH1026」(三菱化學公司製)、「YLH1030」(三菱化學公司製)、「YLH1048」(三菱化學公司製),作為包含苯乙烯基的活性酯化合物,可舉出「PC1300-02-65MA」(AIR WATER 公司製)等。
(B)環氧樹脂與(C)成分的量比以[(B)環氧樹脂的環氧基的總數]:[(C)成分的活性基的總數]的比率計優選為1∶0.01~1∶5的範圍,更優選為1∶0.3~1∶3,進一步優選為1∶0.5~1∶2。這裡,所謂「環氧樹脂的環氧基數」是指將存在於樹脂組成物層中的環氧樹脂的不揮發成分的質量除以環氧當量而得的值全部加和所得的值。另外,所謂「(C)成分的活性基數」是指將存在於樹脂組成物層中的(C)成分的不揮發成分的質量除以活性基當量而得的值全部加和所得的值。作為(C)成分,通過使與環氧樹脂的量比在所述範圍內,可以顯著地得到本發明的效果。
對於(C)成分的含量而言,從顯著地得到本發明所希望的效果的觀點出發,將樹脂組成物層中的不揮發成分設為100質量%時,優選為1質量%以上,進一步優選為5質量%以上,更優選為10質量%以上。上限優選為25質量%以下,更優選為20質量%以下,進一步優選為15質量%以下。
(D)自由基聚合性樹脂
樹脂組成物層中可以與(A)成分組合而含有(D)自由基聚合性樹脂。作為該(D)成分的(D)自由基聚合性樹脂中不包括屬於上述(B)~(C)成分的物質。
作為自由基聚合性樹脂,只要在1分子中具有1個以上(優選2個以上)的自由基聚合性不飽和基團,則其種類沒有特別限定。作為自由基聚合性樹脂,可舉出例如,具有選自馬來醯亞胺基、乙烯基、烯丙基、苯乙烯基、乙烯基苯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、富馬醯基和馬來醯基中的1種以上的基團作為自由基聚合性不飽和基團的樹脂。其中,從顯著地得到本發明效果的觀點出發,自由基聚合性樹脂優選為選自馬來醯亞胺樹脂、(甲基)丙烯酸類樹脂和苯乙烯樹脂中的1種以上,更優選為馬來醯亞胺樹脂。
對於馬來醯亞胺樹脂而言,只要在1分子中具有1個以上(優選2個以上)的馬來醯亞胺基(2,5-二氫-2,5-二氧代-1H-吡咯-1-基),則其種類沒有特別限制。作為馬來醯亞胺樹脂,可舉出例如:(1)「BMI-3000J」、「BMI-5000」、「BMI-1400」、「BMI-1500」、「BMI-1700」、「BMI-689」(均為設計分子(Designer Molecules)公司製)、「SLK6895-T90」(信越化學工業公司製)等的包含脂肪族骨架(優選來自二聚物二胺的碳原子數36的脂肪族骨架)的馬來醯亞胺樹脂;(2)日本發明協會公開技報公技編號2020-500211號中記載的包含茚滿骨架的馬來醯亞胺樹脂;(3)「MIR-3000-70MT」(日本化藥公司製)、「BMI-4000」(大和化成公司製)、「BMI-80」(KI化成公司製)等的包含與馬來醯亞胺基的氮原子直接鍵合的芳香環骨架的馬來醯亞胺樹脂。
作為(甲基)丙烯酸類樹脂,只要在1分子中具有1個以上(優選2個以上)的(甲基)丙烯醯基,則其種類沒有特別限定,可以是單體、低聚物。這裡,術語「(甲基)丙烯醯基」是指丙烯醯基和甲基丙烯醯基的總稱。作為甲基丙烯酸類樹脂,除了可舉出(甲基)丙烯酸酯單體以外,還可舉出例如「A-DOG」(新中村化學工業公司製)、「DCP-A」(共榮社化學公司製)、「NPDGA」、「FM-400」、「R-687」、「THE-330」、「PET-30」、「DPHA」(均為日本化藥公司製)等的(甲基)丙烯酸類樹脂。
作為苯乙烯樹脂,只要在1分子中具有1個以上(優選2個以上)的苯乙烯基或乙烯基苯基,則其種類沒有特別限定,可以是單體、低聚物。作為苯乙烯樹脂,除了可舉出苯乙烯單體以外,還可舉出例如「OPE-2St」、「OPE-2St 1200」、「OPE-2St 2200」(均為三菱瓦斯化學公司製)等的苯乙烯樹脂。
從顯著地得到本發明效果的觀點出發,將樹脂組成物層中的不揮發成分設為100質量%時,(D)成分的含量優選為1質量%以上,更優選為3質量%以上,更優選為5質量%以上,優選為15質量%以下,更優選為13質量%以下,進一步優選為10質量%以下。
(E)硬化促進劑
樹脂組成物層中可以與(A)成分組合而含有(E)硬化促進劑。作為該(E)成分的(E)硬化促進劑中不包括屬於上述(B)~(D)成分的物質。(E)硬化促進劑具有作為促進(B)環氧樹脂硬化的硬化催化劑的功能。
作為(E)硬化促進劑,可以使用促進環氧樹脂硬化的化合物。作為這種(E)硬化促進劑,可舉出例如:磷系硬化促進劑、脲系硬化促進劑、胍系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、金屬系硬化促進劑、胺系硬化促進劑等。(E)硬化促進劑可以單獨使用1種,也可以將2種以上組合使用。
作為磷系硬化促進劑,可舉出例如:四丁基溴化鏻、四丁基氯化鏻、四丁基鏻乙酸鹽、四丁基鏻癸酸鹽、四丁基鏻月桂酸鹽、雙(四丁基鏻)均苯四酸鹽、四丁基鏻六氫鄰苯二甲酸氫鹽、四丁基鏻2,6-雙[(2-羥基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基苯酚鹽、二第三丁基二甲基鏻四苯基硼酸鹽等脂肪族鏻鹽;甲基三苯基溴化鏻、乙基三苯基溴化鏻、丙基三苯基溴化鏻、丁基三苯基溴化鏻、苄基三苯基氯化鏻、四苯基溴化鏻、對甲苯基三苯基鏻四對甲苯基硼酸鹽、四苯基鏻四苯基硼酸鹽、四苯基鏻四對甲苯基硼酸鹽、三苯基乙基鏻四苯基硼酸鹽、三(3-甲基苯基)乙基鏻四苯基硼酸鹽、三(2-甲氧基苯基)乙基鏻四苯基硼酸鹽、(4-甲基苯基)三苯基鏻硫氰酸鹽、四苯基鏻硫氰酸鹽、丁基三苯基鏻硫氰酸鹽等芳香族鏻鹽;三苯基膦-三苯基硼烷等芳香族膦-硼烷複合物;三苯基膦-對苯醌加成反應物等芳香族膦-醌加成反應物;三丁基膦、三第三丁基膦、三辛基膦、二第三丁基(2-丁烯基)膦、二第三丁基(3-甲基-2-丁烯基)膦、三環己基膦等脂肪族膦;二丁基苯基膦、二第三丁基苯基膦、甲基二苯基膦、乙基二苯基膦、丁基二苯基膦、二苯基環己基膦、三苯基膦、三鄰甲苯基膦、三間甲苯基膦、三對甲苯基膦、三(4-乙基苯基)膦、三(4-丙基苯基)膦、三(4-異丙基苯基)膦、三(4-丁基苯基)膦、三(4-第三丁基苯基)膦、三(2,4-二甲基苯基)膦、三(2,5-二甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基苯基)膦、三(3,5-二甲基苯基)膦、三(2,4,6-三甲基苯基)膦、三(2,6-二甲基-4-乙氧基苯基)膦、三(2-甲氧基苯基)膦、三(4-甲氧基苯基)膦、三(4-乙氧基苯基)膦、三(4-第三丁氧基苯基)膦、二苯基-2-吡啶基膦、1,2-雙(二苯基膦基)乙烷、1,3-雙(二苯基膦基)丙烷、1,4-雙(二苯基膦基)丁烷、1,2-雙(二苯基膦基)乙炔、2,2’-雙(二苯基膦基)二苯基醚等芳香族膦等。
作為脲系硬化促進劑,可舉出例如:1,1-二甲基脲;1,1,3-三甲基脲、3-乙基-1,1-二甲基脲、3-環己基-1,1-二甲基脲、3-環辛基-1,1-二甲基脲等脂肪族二甲基脲;3-苯基-1,1-二甲基脲、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(2-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-異丙基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-甲氧基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-硝基苯基)-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-甲氧基苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[4-(4-氯苯氧基)苯基]-1,1-二甲基脲、3-[3-(三氟甲基)苯基]-1,1-二甲基脲、N,N-(1,4-伸苯基)雙(N’,N’-二甲基脲)、N,N-(4-甲基-1,3-伸苯基)雙(N’,N’-二甲基脲)〔甲苯雙二甲基脲〕等芳香族二甲基脲等。
作為胍系硬化促進劑,可舉出例如:雙氰胺、1-甲基胍、1-乙基胍、1-環己基胍、1-苯基胍、1-(鄰甲苯基)胍、二甲基胍、二苯基胍、三甲基胍、四甲基胍、五甲基胍、1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、7-甲基-1,5,7-三氮雜雙環[4.4.0]癸-5-烯、1-甲基雙胍、1-乙基雙胍、1-正丁基雙胍、1-正十八烷基雙胍、1,1-二甲基雙胍、1,1-二乙基雙胍、1-環己基雙胍、1-烯丙基雙胍、1-苯基雙胍、1-(鄰甲苯基)雙胍等。
作為咪唑系硬化促進劑,可舉出例如:2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑、1-氰基乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑鎓偏苯三酸鹽、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸鹽、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-十一烷基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三嗪異氰脲酸加成物、2-苯基咪唑異氰脲酸加成物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2,3-二氫-1H-吡咯並[1,2-a]苯並咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄基氯化咪唑鎓、2-甲基咪唑啉、2-苯基咪唑啉等咪唑化合物、以及咪唑化合物與環氧樹脂的加合物。作為咪唑系硬化促進劑的市售品,可舉出例如:四國化成工業公司製的「1B2PZ」、「2E4MZ」、「2MZA-PW」、「2MZ-OK」、「2MA-OK」、「2MA-OK-PW」、「2PHZ」、「2PHZ-PW」、「Cl1Z」、「Cl1Z-CN」、「Cl1Z-CNS」、「C11Z-A」;三菱化學公司製的「P200-H50」等。
作為金屬系硬化促進劑,可舉出例如:鈷、銅、鋅、鐵、鎳、錳、錫等金屬的有機金屬錯合物或有機金屬鹽。作為有機金屬錯合物的具體例,可舉出乙醯丙酮鈷(II)、乙醯丙酮鈷(III)等有機鈷錯合物;乙醯丙酮銅(II)等有機銅錯合物;乙醯丙酮鋅(II)等有機鋅錯合物;乙醯丙酮鐵(III)等有機鐵錯合物;乙醯丙酮鎳(II)等有機鎳錯合物;乙醯丙酮錳(II)等有機錳錯合物等。作為有機金屬鹽,可舉出例如辛酸鋅、辛酸錫、環烷酸鋅、環烷酸鈷、硬脂酸錫、硬脂酸鋅等。
作為胺系硬化促進劑,可舉出例如:三乙基胺、三丁基胺等三烷基胺;4-二甲基胺基吡啶、苄基二甲基胺、2,4,6-三(二甲基胺基甲基)苯酚、1,8-二氮雜雙環(5,4,0)-十一碳烯等。作為胺系硬化促進劑,可以使用市售品,可舉出例如味之素精細技術(Ajinomoto Fine-Techno)公司製的「MY-25」等。
從顯著地得到本發明效果的觀點出發,將樹脂組成物層中的不揮發成分設為100質量%時,(E)硬化促進劑的含量優選為0.01質量%以上,更優選為0.03質量%以上,進一步優選為0.05質量%以上,優選為1.5質量%以下,更優選為1質量%以下,進一步優選為0.5質量%以下。
(F)熱塑性樹脂
樹脂組成物層中可以與(A)成分組合而含有(F)熱塑性樹脂。作為該(F)成分的(F)熱塑性樹脂中不包括屬於上述(B)~(E)成分的物質。
作為(F)熱塑性樹脂,可舉出例如:苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂、聚烯烴樹脂、聚丁二烯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯醚樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚酯樹脂等。(F)熱塑性樹脂可以單獨使用1種,或者也可以組合使用2種以上。
作為苯氧基樹脂,可舉出例如具有選自雙酚A骨架、雙酚F骨架、雙酚S骨架、雙酚苯乙酮骨架、酚醛骨架、聯苯骨架、茀骨架、雙環戊二烯骨架、降冰片烯骨架、萘骨架、蒽骨架、金剛烷骨架、萜烯骨架和三甲基環己烷骨架中的1種以上的骨架的苯氧基樹脂。苯氧基樹脂的末端可以為酚式羥基、環氧基等的任意官能團。作為苯氧基樹脂的具體例,可舉出:三菱化學公司製的「1256」及「4250」(均為含有雙酚A骨架的苯氧基樹脂);三菱化學公司製的「YX8100」(含有雙酚S骨架的苯氧基樹脂);三菱化學公司製的「YX6954」(含有雙酚苯乙酮骨架的苯氧基樹脂);新日鐵住金化學公司製的「FX280」及「FX293」;三菱化學公司製的「YL7500BH30」、「YX6954BH30」、「YX7553」、「YX7553BH30」、「YL7769BH30」、「YL6794」、「YL7213」、「YL7290」、「YL7482」及「YL7891BH30」;等。
作為聚醯亞胺樹脂的具體例,可舉出信越化學工業公司製的「SLK-6100」、新日本理化公司製的「RIKACOAT SN20」及「RIKACOAT PN20」等。
作為聚乙烯醇縮醛樹脂,可舉出例如:聚乙烯醇縮甲醛樹脂、聚乙烯醇縮丁醛樹脂,優選為聚乙烯醇縮丁醛樹脂。作為聚乙烯醇縮醛樹脂的具體例,可舉出:電氣化學工業公司製的「Denka Butyral 4000-2」、「Denka Butyral 5000-A」、「Denka Butyral 6000-C」、「Denka Butyral 6000-EP」;積水化學工業公司製的S-LEC BH系列、BX系列(例如BX-5Z)、KS系列(例如KS-1)、BL系列、BM系列;等。
作為聚烯烴樹脂,可舉出例如:低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物等乙烯系共聚樹脂;聚丙烯、乙烯-丙烯嵌段共聚物等聚烯烴系聚合物等。
作為聚丁二烯樹脂,可舉出例如:含有氫化聚丁二烯骨架的樹脂、含有羥基的聚丁二烯樹脂、含有酚式羥基的聚丁二烯樹脂、含有羧基的聚丁二烯樹脂、含有酸酐基的聚丁二烯樹脂、含有環氧基的聚丁二烯樹脂、含有異氰酸酯基的聚丁二烯樹脂、含有胺基甲酸酯基的聚丁二烯樹脂、聚苯醚-聚丁二烯樹脂等。
作為聚醯胺醯亞胺樹脂的具體例,可舉出東洋紡公司製的「VYLOMAX HR11NN」和「VYLOMAX HR16NN」。作為聚醯胺醯亞胺樹脂的具體例,可舉出日立化成公司製的「KS9100」、「KS9300」(含有聚矽氧烷骨架的聚醯胺醯亞胺)等改質聚醯胺醯亞胺。
作為聚醚碸樹脂的具體例,可舉出住友化學公司製的「PES5003P」等。
作為聚碸樹脂的具體例,可舉出索爾維高性能聚合物(Solvay Advanced Polymers)公司製的聚碸「P1700」、「P3500」等。
作為聚苯醚樹脂的具體例,可舉出SABIC製的「NORYL SA90」等。作為聚醚醯亞胺樹脂的具體例,可舉出GE公司製的「Ultem」等。
作為聚碳酸酯樹脂的具體例,可舉出例如:含有羥基的碳酸酯樹脂、含有酚式羥基的碳酸酯樹脂、含有羧基的碳酸酯樹脂、含有酸酐基的碳酸酯樹脂、含有異氰酸酯基的碳酸酯樹脂、含有胺基甲酸酯基的碳酸酯樹脂等。作為聚碳酸酯樹脂的具體例,可舉出:三菱瓦斯化學公司製的「FPC0220」、旭化成化學公司製的「T6002」、「T6001」(聚碳酸酯二醇)、可樂麗公司製的「C-1090」、「C-2090」、「C-3090」(聚碳酸酯二醇)等。作為聚醚醚酮樹脂的具體例,可舉出住友化學公司製的「Sumiploy K」等。
作為聚酯樹脂,可舉出例如:聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂、聚萘二甲酸丁二醇酯樹脂、聚對苯二甲酸丙二醇酯樹脂、聚萘二甲酸丙二醇酯樹脂、聚對苯二甲酸環己烷二甲基酯樹脂等。
(F)熱塑性樹脂的重量平均分子量(Mw)優選大於5,000,更優選為8,000以上,進一步優選為10,000以上,特別優選為20,000以上,優選為100,000以下,更優選為70,000以下,進一步優選為60,000以下,特別優選為50,000以下。
從顯著地獲得本發明效果的觀點出發,將樹脂組成物層中的不揮發成分設為100質量%時,(F)熱塑性樹脂的含量優選為0.1質量%以上,更優選為0.3質量%以上,特別優選為0.5質量%以上,優選為5質量%以下,更優選為3質量%以下,特別優選為1.5質量%以下。
(G)其他的添加劑
樹脂組成物層中可以與(A)成分組合而進一步包含(G)其它的添加劑作為任意的不揮發成分。作為(G)其它的添加劑,可舉出例如:有機填充材料;聚合起始劑;有機銅化合物、有機鋅化合物、有機鈷化合物等有機金屬化合物;酞菁藍、酞菁綠、碘綠、重氮黃、結晶紫、氧化鈦、炭黑等著色劑;氫醌、兒茶酚、鄰苯三酚、吩噻嗪等阻聚劑;聚矽氧系流平劑、丙烯酸聚合物系流平劑等流平劑;Benton(膨潤土)、蒙脫石等增稠劑;聚矽氧系消泡劑、丙烯酸系消泡劑、氟系消泡劑、乙烯基樹脂系消泡劑等消泡劑;苯並三唑系紫外線吸收劑等紫外線吸收劑;脲矽烷等黏接性提高劑;三唑系密合性賦予劑、四唑系密合性賦予劑、三嗪系密合性賦予劑等密合性賦予劑;受阻酚系抗氧化劑等抗氧化劑;茋衍生物等熒光增白劑;氟系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑等界面活性劑;磷系阻燃劑(例如磷酸酯化合物、磷腈化合物、次膦酸化合物、紅磷)、氮系阻燃劑(例如硫酸三聚氰胺)、鹵素系阻燃劑、無機系阻燃劑(例如三氧化銻)等阻燃劑;磷酸酯系分散劑、聚氧化烯系分散劑、乙炔系分散劑、聚矽氧系分散劑、陰離子性分散劑、陽離子性分散劑等分散劑;硼酸酯系穩定劑、鈦酸酯系穩定劑、鋁酸酯系穩定劑、鋯酸酯鋯酸系穩定劑、異氰酸酯系穩定劑、羧酸系穩定劑、羧酸酐系穩定劑等穩定劑;第三胺類等光聚合起始助劑;吡唑啉類、蒽類、香豆素類、呫噸酮類、噻噸酮類等光敏劑。(G)其他的添加劑可以單獨使用1種,也可以將2種以上組合使用。
樹脂組成物層中可以含有作為揮發性成分的溶劑。從調整樹脂組成物層的90℃下的熔融黏度的觀點出發,優選樹脂組成物層中的有機溶劑等溶劑的量少。樹脂組成物層中的溶劑的量(殘留溶劑量)優選為5質量%以下,更優選為3質量%以下,進一步優選為2質量%以下,更進一步優選為1.5質量%以下,特別優選為1質量%以下。下限沒有特別限制,但可以為0.0001質量%以上等。
作為溶劑,可舉出例如:甲乙酮(MEK)、環己酮等酮類、二甲苯、四甲基苯等芳香族烴類、甲基溶纖劑、丁基溶纖劑、甲基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇二乙醚、三乙二醇單乙醚等二醇醚類,乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁基溶纖劑乙酸酯、卡必醇乙酸酯、二乙二醇單乙基醚醋酸酯(ethyl diglycol acetate)等酯類,辛烷、癸烷等脂肪族烴類、石油醚、石油石腦油、氫化石油石腦油、溶劑石腦油等石油系溶劑等。它們可以單獨使用1種或組合使用2種以上。
從印刷配線板的薄型化、及即使該樹脂組成物層的硬化物為薄膜也能提供絕緣性優異的硬化物的觀點出發,樹脂組成物層的厚度優選為100μm以下,更優選為80μm以下,進一步優選為55μm以下。樹脂組成物層的厚度的下限沒有特別限定,通常為5μm以上、10μm以上等。
<保護膜>
對於附金屬箔的樹脂薄片而言,根據需要可進而包含保護膜。保護膜的厚度沒有特別限定,例如為1μm~40μm。通過積層保護膜,可以抑制在樹脂組成物層的表面附著垃圾等或產生損傷。
作為保護膜,可舉出例如由塑膠材料形成的膜、金屬箔、脫模紙,優選由塑膠材料形成的膜、金屬箔。可以對保護膜的與樹脂組成物層接合的面實施消光處理、電暈處理、防靜電處理。
<附金屬箔的樹脂薄片的製造方法>
對於附金屬箔的樹脂薄片的製造方法而言,例如,製備將樹脂組成物層中所含的成分溶解於溶劑中而成的樹脂清漆,使用口模式塗布機(die coater)等將該樹脂清漆塗布於保護膜上,進而使其乾燥,在保護膜上形成樹脂組成物層。接著,通過使用輥層壓機等在樹脂組成物層的表面貼合金屬箔,可以製造附金屬箔的樹脂薄片。關於溶劑,可以使用上述的溶劑。
乾燥可以通過加熱、熱風吹送等公知的方法實施。乾燥條件沒有特別限定,以使樹脂組成物層中的有機溶劑的含量為10質量%以下、優選為5質量%以下的方式進行乾燥。根據樹脂清漆中溶劑的沸點而不同,例如使用含有30質量%~60質量%的溶劑的樹脂清漆時,通過在50℃~150℃下乾燥3分鐘~10分鐘,可以形成樹脂組成物層。
附金屬箔的樹脂薄片可以捲繞成捲筒狀進行保存。在附金屬箔的樹脂薄片具有保護膜的情況下,可以通過剝離保護膜來使用。
<附金屬箔的樹脂薄片的物性等>
使用真空熱壓機將附金屬箔的樹脂薄片在100℃下加熱30分鐘,接著在190℃下加熱120分鐘,使樹脂組成物層硬化而得的該附金屬箔的樹脂薄片顯示出在金屬箔與硬化物之間未發現膨脹等異常的特性。即,帶來在導體層和絕緣層之間產生的膨脹被抑制的絕緣層。即使將附金屬箔的樹脂薄片在100℃下加熱30分鐘,接著在190℃下加熱120分鐘,在絕緣層的小片上也未發現膨脹等異常。膨脹的評價可以通過後述的實施例中記載的方法進行測定。
對於本發明的附金屬箔的樹脂薄片而言,在樹脂組成物層中含有無機填充材料,其含量在將樹脂組成物層的不揮發成分設為100質量%時為40質量%以上且80質量%以下,因此顯示出樹脂組成物層的硬化物的線熱膨脹係數(CTE)低的特性。因此,所述硬化物帶來線熱膨脹係數低的絕緣層。線熱膨脹係數優選為40ppm/℃以下,更優選為35ppm/℃以下,更優選為30ppm/℃以下。下限沒有特別限定,可以為1ppm/℃以上等。線熱膨脹係數的測定可以按照後述的實施例中記載的方法進行測定。
對於本發明的附金屬箔的樹脂薄片而言,在樹脂組成物層中含有無機填充材料,其含量在將樹脂組成物層的不揮發成分設為100質量%時為40質量%以上且80質量%以下,因此,通常顯示出使用真空熱壓機使其硬化而得的樹脂組成物層的硬化物的玻璃轉移溫度(Tg)高的特性。因此,帶來玻璃轉移溫度高的絕緣層。樹脂組成物層的硬化物的玻璃轉移溫度優選為140℃以上,更優選為145℃以上,進一步優選為150℃以上。上限值沒有特別限制,例如可以為300℃以下等。玻璃轉移溫度(Tg)的測定可以通過後述的實施例中記載的方法進行測定。
關於本發明的附金屬箔的樹脂薄片的金屬箔的第一面,最大高度粗糙度(Rz)為1000nm以上,因此在第一面連續地形成有突起。對於本發明的附金屬箔的樹脂薄片而言,金屬箔與樹脂組成物層以金屬箔與樹脂組成物層之間的剝離強度為0.01kgf/cm以上且0.3kgf/cm以下的方式接合,因此在第一面上連續具有的突起的一部分被埋入至樹脂組成物層中。因此,在金屬箔與樹脂組成物層的界面具有突起彼此之間連續形成的空隙。若將附金屬箔的樹脂薄片浸入水中,則水浸入到附金屬箔的樹脂薄片的空隙中。在水浸入的空隙的部位,顏色會發生變色。因此,在變色的部位擴展到附金屬箔的樹脂薄片整體的情況下,可以評價為空隙連續。若將本發明的附金屬箔的樹脂薄片浸入水中,則附金屬箔的樹脂薄片整體會發生變色。因此,本發明的附金屬箔的樹脂薄片連續地形成有空隙。空隙的連續性的評價通過後述的實施例中記載的方法進行測定。
通過使用本發明的附金屬箔的樹脂薄片,可以帶來膨脹的產生被抑制、線熱膨脹係數低的絕緣層。因此,對於本發明的附金屬箔的樹脂薄片而言,在電路基板的製造中,可以作為用於形成絕緣層和導體層這兩層的樹脂薄片(絕緣層和導體層形成用)而合適地使用,在電路基板的製造中,可以作為用於使用真空熱壓處理來形成絕緣層和導體層這兩層的樹脂薄片(使用了真空熱壓處理的絕緣層和導體層形成用)而合適地使用,在印刷配線板的製造中,可以作為用於形成絕緣層和導體層這兩層的樹脂薄片(絕緣層和導體層形成用)而合適地使用,在印刷配線板的製造中,可以作為用於使用真空熱壓處理來形成絕緣層和導體層這兩層的樹脂薄片(使用了真空熱壓處理的絕緣層和導體層形成用)而合適地使用。
[電路基板]
本發明的電路基板可以使用本發明的附金屬箔的樹脂薄片來製造。即,可以提供包含由本發明的附金屬箔的樹脂薄片的樹脂組成物層的硬化物形成的絕緣層、和由金屬箔形成的導體層的電路基板。
作為電路基板的一個實施方式,有印刷配線板。印刷配線板包含由本發明的附金屬箔的樹脂薄片的樹脂組成物層的硬化物形成的絕緣層、以及由金屬箔形成的導體層。
印刷配線板例如可以使用上述的附金屬箔的樹脂薄片,通過包含下述(I)和(II)的步驟的方法來製造:
(I)通過真空熱壓處理在內層基板上積層附金屬箔的樹脂薄片中的樹脂組成物層的步驟
(II)將樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層的步驟。
步驟(I)中使用的「內層基板」是成為印刷配線板的基板的構件,可舉出例如:玻璃環氧基板、金屬基板、聚酯基板、聚醯亞胺基板、BT樹脂基板、熱硬化型聚苯醚基板等。另外,該基板可以在其單面或兩面具有導體層,該導體層也可以進行圖案加工。在基板的單面或兩面形成有導體層(電路)的內層基板有時稱為「內層電路基板」。另外,在製造印刷配線板時,待進一步形成絕緣層和/或導體層的中間製造物也包含在本發明所述的「內層基板」中。在印刷配線板是零件內置電路板的情況下,可以使用內置有零件的內層基板。
對於內層基板與附金屬箔的樹脂薄片的積層而言,通過真空熱壓處理,以附金屬箔的樹脂薄片的樹脂組成物層與內層基板接合的方式進行積層。
首先,以使附金屬箔的樹脂薄片的樹脂組成物層與內層基板接合的方式,將內層基板及附金屬箔的樹脂薄片安裝於真空熱壓裝置。接著,在減壓條件下進行將內層基板與樹脂組成物層加熱壓接的真空熱壓處理。
內層基板及附金屬箔的樹脂薄片也可以經由緩衝紙、不鏽鋼板(SUS板)等金屬板、脫模膜等安裝於真空熱壓裝置。
真空熱壓處理可以使用以往公知的真空熱壓裝置來實施,所述真空熱壓裝置中,利用經加熱的SUS板等金屬板,將內層基板及附金屬箔的樹脂薄片從其兩面側進行按壓。作為市售的真空熱壓裝置,可舉出例如北川精機公司製的「VH1-1603」等。
真空熱壓處理可以僅實施1次,也可以反覆實施2次以上。反覆實施2次以上時,壓接壓力、加熱溫度、壓制時間等可以相同,也可以不同。
在真空熱壓處理中,壓接壓力(按壓力)優選為5kgf/cm
2以上,更優選為10kgf/cm
2以上,進一步優選為15kgf/cm
2以上,優選為50kgf/cm
2以下,更優選為35kgf/cm
2以下,進一步優選為25kgf/cm
2以下。
在真空熱壓處理中,氣氛的壓力、即儲存處理對象的積層結構的腔室內的減壓時的壓力(減壓度)(真空度)優選為3×10
-2MPa以下,更優選為1×10
-2MPa以下。下限沒有特別限制,可以為1×10
-10MPa以上等。
在真空熱壓處理中,加熱溫度根據樹脂組成物層的組成而不同,優選為80℃以上,更優選為90℃以上,進一步優選為100℃以上。加熱溫度的上限沒有特別限定,通常可以為300℃以下等。應予說明,可以通過真空熱壓處理中的加熱,使樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層。
在真空熱壓處理中,壓制時間優選為5分鐘以上,更優選為10分鐘以上,進一步優選為15分鐘以上。上限沒有特別限定,優選為300分鐘以下,更優選為200分鐘以下,進一步優選為150分鐘以下。
在利用真空熱壓處理的積層步驟中,在腔室內已減壓時,空氣透過空隙從金屬箔與樹脂組成物層之間的空隙排出。於是,在從空隙排出空氣後,通過壓制使內層基板與樹脂組成物層密合、同時使樹脂組成物層與金屬箔密合。如上所述,在從空隙排出空氣後進行壓制,因此能夠實現膨脹的抑制。
通過真空壓制處理在內層基板上積層附金屬箔的樹脂薄片後,在步驟(II)中,使樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層。作為使樹脂組成物層熱硬化的方法,可舉出例如,在利用真空熱壓處理進行壓制處理時,利用壓制時的熱使樹脂組成物層熱硬化而形成絕緣層的方法。
樹脂組成物層的熱硬化條件沒有特別限定,可以使用在形成印刷配線板的絕緣層時通常採用的條件。
例如,樹脂組成物層的熱硬化條件根據樹脂組成物層的種類等而不同,硬化溫度優選為120℃~240℃,更優選為150℃~220℃,進一步優選為170℃~210℃。硬化時間優選為5分鐘~120分鐘,更優選為10分鐘~100分鐘,進一步優選為15分鐘~100分鐘。
在使樹脂組成物層熱硬化之前,可以在比硬化溫度低的溫度下對樹脂組成物層進行預加熱。例如,可以在使樹脂組成物層熱硬化之前,在50℃以上且小於120℃(優選60℃以上且115℃以下,更優選70℃以上且110℃以下)的溫度下,對樹脂組成物層進行5分鐘以上(優選5分鐘~150分鐘,更優選15分鐘~120分鐘,進一步優選15分鐘~100分鐘)的預加熱。
本發明中使用的附金屬箔的樹脂薄片包含金屬箔,因此,作為步驟(III),可以包括通過減成法或改良的半加成法來形成導體層(電路)的步驟。
在步驟(III)中,可以利用附金屬箔的樹脂薄片中的金屬箔,通過減成法或改良的半加成法來形成導體層。
在減成法中,通過蝕刻等選擇性地除去金屬箔的不需要部分(非電路形成部),形成電路。基於減成法的電路形成可以按照公知的步驟來實施。例如,基於減成法的電路形成可以通過下述方法來實施,所述方法包括:i)在金屬箔的表面(即,與「與樹脂組成物層接合的面」相反的一側的面)設置抗蝕劑、ii)對抗蝕劑進行曝光、顯影而形成配線圖案、iii)將露出的金屬箔部分進行蝕刻而除去、iv)除去抗蝕劑。
在改良的半加成法中,利用抗鍍層(plating resist)保護金屬箔的非電路形成部,通過電解鍍覆在電路形成部上加厚銅等金屬後,除去抗鍍層,通過蝕刻而除去除電路形成部以外的金屬箔,形成電路。基於改良的半加成法的電路形成可以按照公知的步驟來實施。例如,基於改良的半加成法的電路形成可以通過以下方法來實施,所述方法包括:i)在金屬箔的表面(即,與「與樹脂組成物層接合的面」相反的一側的面)設置抗鍍層、ii)對抗鍍層進行曝光、顯影而形成配線圖案、iii)經由抗鍍層進行電解鍍覆、iv)除去抗鍍層、v)將除電路形成部以外的金屬箔進行蝕刻而除去。另外,在金屬箔較厚的情況下,在上述i)之前,為了使金屬箔成為所希望的厚度(通常為5μm以下、4μm以下或3μm以下),也可以通過蝕刻等使金屬箔整面變薄。
在製造印刷配線板時,可以進一步實施(IV)開孔步驟、(V)對絕緣層進行粗糙化處理的步驟。這些步驟(IV)至步驟(V),可以按照印刷配線板的製造中使用的本發明所屬技術領域中具有通常知識者公知的各種方法來實施。另外,根據需要,也可以反覆實施步驟(I)~步驟(V)的絕緣層和導體層的形成,形成多層配線板。
[半導體裝置]
本發明的半導體裝置包括本發明的電路基板或印刷配線板。本發明的半導體裝置可以使用本發明的電路基板或印刷配線板來製造。
作為半導體裝置,可舉出用於電氣製品(例如,電腦、行動電話、數位相機及電視機等)及交通工具(例如,摩托車、汽車、電車、船舶及飛機等)等的各種半導體裝置。
本發明的半導體裝置可以通過在印刷配線板的導通部位安裝零件(半導體晶片)來製造。「導通部位」是指「印刷配線板中傳遞電信號的部位」,其位置可以是表面,也可以是埋入的部位。另外,半導體晶片只要是以半導體為材料的電路元件則沒有特別限定。
對於製造半導體裝置時的半導體晶片的安裝方法而言,只要半導體晶片能有效地發揮功能則沒有特別限定,具體而言,可舉出:引線接合安裝方法、倒裝晶片安裝方法、基於內建非凹凸層(BBUL)的安裝方法、基於各向異性導電膜(ACF)的安裝方法、基於非導電性膜(NCF)的安裝方法等。此處,「基於內建非凹凸層(BBUL)的安裝方法」是指:「將半導體晶片直接埋入印刷配線板的凹部,使半導體晶片與印刷配線板上的配線連接的安裝方法」。
實施例
以下,通過實施例具體地說明本發明。本發明不限於這些實施例。應予說明,以下,「份」及「%」只要沒有另外明示,分別是指「質量份」及「質量%」。
<配合例1>樹脂清漆1的製作
在雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製「828EL」、環氧當量約180g/eq.)20份、聯苯型環氧樹脂(日本化藥公司製「NC3000L」、環氧當量約269g/eq.)20份中加入甲乙酮(MEK)40份,一邊攪拌一邊加熱溶解。將其冷卻至室溫,製備環氧樹脂溶解組成物。在該環氧樹脂溶解組成物中混合含有三嗪骨架的酚系硬化劑(DIC公司製「LA-3018-50P」、活性基當量約151g/eq.、不揮發成分率為50%的2-甲氧基丙醇溶液)10份、活性酯化合物(DIC公司製「HPC-8000-65T」、活性酯基當量約223g/eq.、不揮發成分率65%的甲苯溶液)50份、用矽烷偶合劑(信越化學工業公司製「KBM-573」)進行了表面處理的球形二氧化矽(雅都瑪公司製「SO-C2」、平均粒徑0.5μm)180份、胺系硬化促進劑(4-二甲基胺基吡啶(DMAP)、固體成分5質量%的MEK溶液)4份、咪唑系硬化促進劑(四國化成公司製「1B2PZ」、1-苄基-2-苯基咪唑、固體成分10質量%的MEK溶液)5份,用高速旋轉混合器均勻分散,製備樹脂清漆1。
<配合例2>樹脂清漆2的製作
在雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製「828EL」、環氧當量約180g/eq.)10份、聯苯型環氧樹脂(日本化藥公司製「NC3000L」、環氧當量約269g/eq.)20份、伸萘基醚型環氧樹脂(DIC公司製「HP-6000」、環氧當量約250g/eq.) 10份中加入甲乙酮(MEK)20份,一邊攪拌一邊加熱溶解。將其冷卻至室溫,製備環氧樹脂溶解組成物。在該環氧樹脂溶解組成物中混合含有三嗪骨架的酚系硬化劑(DIC公司製「LA-7054」、活性基當量約125g/eq.、不揮發成分率60%的MEK溶液)15份、萘酚型硬化劑(日鐵化學材料公司製「SN-485」、羥基當量約205g/eq.)10份、苯氧基樹脂(三菱化學公司製「YX7553BH30」、不揮發成分30質量%的MEK與環己酮的1:1溶液)8份、用矽烷偶合劑(信越化學工業公司製「KBM-573」)進行了表面處理的球形二氧化矽(雅都瑪公司製「SO-C2」,平均粒徑0.5μm)100份、咪唑系硬化促進劑(四國化成公司製「1B2PZ」、1-苄基-2-苯基咪唑、固體成分10質量%的MEK溶液)5份,用高速旋轉混合器均勻分散,製備樹脂清漆2。
<配合例3>樹脂清漆3的製作
在雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製「828EL」、環氧當量約180g/eq.)15份、萘型環氧樹脂(日鐵化學材料公司製「ESN475V」、環氧當量約332g/eq.)10份、伸萘基醚型環氧樹脂(DIC製「HP-6000」、環氧當量約250g/eq.)10份中加入甲乙酮(MEK)40份,一邊攪拌一邊加熱溶解。將其冷卻至室溫,製備環氧樹脂溶解組成物。在該溶解組成物中混合活性酯化合物(DIC公司製「HPC-8000-65T」、活性酯基當量約223g/eq.、不揮發成分率65%甲苯溶液)30份、雙酚A二氰酸酯的預聚物(Lonza Japan公司製「BA230S75」、氰酸酯當量約232g/eq.、不揮發成分75質量%的MEK溶液)20份、苯氧基樹脂(三菱化學公司製「YX7553BH30」、不揮發成分30質量%的MEK與環己酮的1:1溶液)8份、用矽烷偶合劑(信越化學工業公司製「KBM-573」)進行了表面處理的球形二氧化矽(雅都瑪公司製「SO-C2」,平均粒徑0.5μm)180份、胺系硬化促進劑(4-二甲基胺基吡啶(DMAP)、固體成分5質量%的MEK溶液)4份、乙醯丙酮鈷(III)(東京化成公司製、Co(III))的1質量%的MEK溶液1份,用高速旋轉混合器均勻分散,製備樹脂清漆3。
<配合例4>樹脂清漆4的製作
在配合例1中,
1)將聯苯型環氧樹脂(日本化藥公司製「NC3000L」、環氧當量約269g/eq.)的量從20份變為5份、
2)進一步使用聯二甲酚型環氧樹脂(三菱化學公司製「YX4000HK」)10份、
3)進一步使用脂環族環氧樹脂(大賽璐公司製「CELLOXIDE 2021P」、環氧當量約137g/eq.)5份、
4)將含有三嗪骨架的酚系硬化劑(DIC公司製「LA-3018-50P」、活性基團當量約151g/eq.、不揮發成分率50%的2-甲氧基丙醇溶液)的量從10份變為5份、
5)將活性酯化合物(DIC公司製「HPC-8000-65T」、活性酯基當量約223g/eq.、不揮發成分率65%的甲苯溶液)的量從50份變為30份、
6)將用矽烷偶合劑(信越化學工業公司製「KBM-573」)進行了表面處理的球形二氧化矽(雅都瑪公司製「SO-C2」、平均粒徑0.5μm)180份變為用矽烷偶合劑(信越化學工業公司製「KBM-573」)進行了表面處理的球形二氧化矽(Denka公司製「UFP-30」,平均粒徑0.3μm)100份、
7)進一步使用包含與馬來醯亞胺基的氮原子直接鍵合的芳香環骨架的馬來醯亞胺樹脂(日本化藥公司製、「MIR-3000-70MT」)15份、
8)進一步使用苯乙烯樹脂(三菱瓦斯化學公司製、「OPE-2St 1200」)5份;
除了以上事項以外,與配合例1同樣地製作樹脂清漆4。
<配合例5>樹脂清漆5的製作
在配合例1中,
1)將用矽烷偶合劑(信越化學工業公司製「KBM-573」)進行了表面處理的球形二氧化矽(雅都瑪公司製「SO-C2」,平均粒徑0.5μm)的量從180份變為50份、
2)進一步使用苯氧基樹脂(三菱化學公司製「YX7553BH30」、不揮發成分30質量%的MEK與環己酮的1:1溶液)5份、
3)進一步使用橡膠粒子(Aica工業公司製「STAPHYLOID AC3816N」) 2份;
除了以上事項以外,與配合例1同樣地製作樹脂清漆5。
<配合例6>樹脂清漆6的製作
在配合例1中,
1)將用矽烷偶合劑(信越化學工業公司製「KBM-573」)進行了表面處理的球形二氧化矽(雅都瑪公司製「SO-C2」,平均粒徑0.5μm)的量從180份變為330份、
2)進一步使用苯氧基樹脂(三菱化學公司製「YX7553BH30」、不揮發成分30質量%的MEK與環己酮的1:1溶液)8份;
除了以上事項以外,與配合例1同樣地製作樹脂清漆6。
<樹脂組成物層的硬化物的玻璃轉移溫度及線熱膨脹係數的測定>
在用脫模劑處理過的PET膜(琳得科公司製「501010」,厚度50μm、240mm見方)的脫模劑未處理面上重疊玻璃布基材環氧樹脂雙面覆銅積層板(松下公司製「R5715ES」,厚度0.7mm,255mm見方),並將四邊用聚醯亞胺膠帶(寬度10mm)固定(以下有時稱為「固定PET膜」)。
用口模式塗布機將配合例1~6中製作的樹脂清漆1~6塗布於上述「固定PET膜」的脫模處理面上,以使乾燥後的樹脂組成物層的厚度成為40μm,在80℃~120℃(平均100℃)下乾燥10分鐘,得到樹脂薄片。接著,投入190℃的烘箱後在90分鐘的硬化條件下使樹脂組成物層熱硬化。熱硬化後,剝離聚醯亞胺膠帶,將硬化物從玻璃布基材環氧樹脂雙面覆銅積層板取下,進而還剝離PET膜(琳得科公司製「501010」),得到片狀的硬化物。將得到的硬化物稱為「評價用硬化物」。
將評價用硬化物切成寬度約5mm、長度約15mm的試片,使用熱機械分析裝置(Rigaku製「Thermo Plus TMA8310」),用拉伸載荷法進行熱機械分析。詳細而言,將試片安裝在上述熱機械分析裝置上後,在負荷1g、升溫速度5℃/分鐘的測定條件下連續測定2次。然後,在第二次測定中,計算出玻璃轉移溫度(Tg;℃)、和從25℃至150℃的範圍內的平均線熱膨脹係數(CTE;ppm/℃),按照以下的判斷基準進行判定;
○:平均熱膨脹係數為40ppm/℃以下
×:平均熱膨脹係數超過40ppm/℃。
<樹脂組成物層的90℃下的熔融黏度的測定>
用口模式塗布機將配合例1~6中得到的樹脂清漆1~6塗布於作為保護膜的帶脫模處理的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(琳得科公司製「AL5」,厚度38μm)的脫模面上,以使樹脂組成物層的厚度成為40μm,在80~120℃(平均100℃)下乾燥6分鐘。剝離保護膜後,將25片相同的樹脂組成物層重疊,得到厚度1.25mm的樹脂組成物層積層體。接著,將樹脂組成物層積層體在積層方向上以直徑20mm進行沖切,製作測定試樣。對於所製作的測定試樣,使用動態黏彈性測定裝置(UBM公司製「Rheogel-G3000」),從起始溫度60℃到200℃在升溫速度5℃/min、測定溫度間隔2.5℃、振動頻率1Hz、應變5deg的測定條件下測定動態黏彈性模量而得到熔融黏度曲線,由該熔融黏度曲線確定90℃下的熔融黏度(泊),按照以下的判斷基準進行判定;
○:90℃下的熔融黏度為5,000泊以上且100,000泊以下
×:90℃下的熔融黏度小於5,000泊或超過100,000泊。
<實施例1>附金屬箔的樹脂薄片1的製作
用口模式塗布機在作為保護膜的帶脫模處理的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜(琳得科公司製「AL5」,厚度38μm)的脫模面上塗布樹脂清漆1,以使樹脂組成物層的厚度成為40μm,在80~120℃(平均100℃)下乾燥6分鐘。接著,使用輥層壓機(大成層壓機公司製、「FIRST LAMINATOR VA-770H」),在輥加壓力0.25MPa、傳送速度0.3m/min、輥溫度90℃的條件下,以極薄銅箔與樹脂組成物層接合的方式,在樹脂組成物層的表面上貼合具備載體銅箔及極薄銅箔的帶載體的銅箔(三井金屬礦業公司製「Micro Thin MT18Ex」、厚度3μm的極薄銅箔/厚度18μm的載體銅箔、最大高度粗糙度(Rz)4900nm),得到附金屬箔的樹脂薄片1。
<實施例2>附金屬箔的樹脂薄片2的製作
在實施例1中,
1)將樹脂清漆1變為樹脂清漆2、
2)將具備載體銅箔及極薄銅箔的帶載體的銅箔(三井金屬礦業公司製「Micro Thin MT18Ex」、厚度3μm的極薄銅箔/厚度18μm的載體銅箔、最大高度粗糙度(Rz)4900nm)變為銅箔(JX金屬礦業公司製「JDLC」、厚度12μm的銅箔、最大高度粗糙度(Rz)8200nm);
除了以上的事項以外,與實施例1同樣地得到附金屬箔的樹脂薄片2。
<實施例3>附金屬箔的樹脂薄片3的製作
在實施例1中,將樹脂清漆1變為樹脂清漆3。除了以上的事項以外,與實施例1同樣地得到附金屬箔的樹脂薄片3。
<實施例4>附金屬箔的樹脂薄片4的製作
在實施例1中,將樹脂清漆1變為樹脂清漆4。除了以上的事項以外,與實施例1同樣地得到附金屬箔的樹脂薄片4。
<比較例1>附金屬箔的樹脂薄片5的製作
在實施例2中,將樹脂清漆2變為樹脂清漆5。除了以上的事項以外,與實施例2同樣地得到附金屬箔的樹脂薄片5。
<比較例2>附金屬箔樹脂薄片6的製作
在實施例1中,將具備載體銅箔及極薄銅箔的帶載體的銅箔(三井金屬礦業公司製「Micro Thin MT18Ex」、厚度3μm的極薄銅箔/厚度18μm的載體銅箔、最大高度粗糙度(Rz)4900nm)變為日本專利第5633124號記載的帶金屬膜的膜(在厚度38μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上依序形成有厚度1μm的纖維素層和厚度0.5μm的銅層而得的膜、最大高度粗糙度(Rz)300nm)。除了以上的事項以外,與實施例2同樣地得到附金屬箔的樹脂薄片6。
<比較例3>附金屬箔的樹脂薄片7的製作
在比較例2中,將樹脂清漆2變為樹脂清漆6。除了以上的事項以外,與比較例2同樣地進行,但由於樹脂清漆6的熔融黏度高,所以無法塗布樹脂清漆6,不能用輥層壓機貼合帶金屬膜的膜。即,比較例3中,由於不能在保護膜上塗布樹脂清漆6,所以不能在樹脂組成物層上貼合帶金屬膜的膜。
<金屬箔的最大高度粗糙度(Rz)測定>
對於實施例和比較例中使用的具備載體銅箔及極薄銅箔的帶載體的銅箔(三井金屬礦業公司製「Micro Thin MT18Ex」、厚度3μm的極薄銅箔/厚度18μm的載體銅箔)、銅箔(JX金屬礦業公司製「JDLC」、厚度12μm的銅箔)及日本專利第5633124號記載的帶金屬膜的膜(在厚度38μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上依序形成有厚度1μm的纖維素層和厚度0.5μm的銅層而得的膜),使用非接觸型表面粗糙度計(Veeco Instruments公司製「WYKO NT3300」),利用VSI模式、50倍透鏡並將測定範圍設為121μm×92μm,由所得的數值求出Rz值。對相互間隔3cm以上的距離的10點進行測定,通過求出其平均值而算出。
<金屬箔與樹脂組成物層之間的剝離強度的測定、及積層後的膨脹的評價>
(1)基底處理內層基板的製作
準備表面具有銅箔的玻璃布基材環氧樹脂雙面覆銅積層板(銅箔的厚度18μm、基板的厚度0.8mm、松下公司製「R1515A」)。使用微蝕刻劑(MEC公司製「CZ8101」),將該積層板的表面的銅箔以銅蝕刻量1μm進行蝕刻,進行粗糙化處理。然後,在190℃下乾燥30分鐘,製作基底處理內層基板。
(2)剝離強度的測定
將基底處理內層基板切成30mm×120mm,貼上雙面膠帶(Nichiban公司製「Nicetack NW-25」)。將雙面膠帶的剝離紙剝離後,從實施例及比較例中得到的附金屬箔的樹脂薄片剝離保護膜,以樹脂組成物層與雙面膠帶接觸的方式貼合。
實施例1、3、4是在剝離載體箔後、比較例2、3是在除去保護膜的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜和纖維素層後、實施例2、比較例1是直接將四邊用反向壓紋銅箔導電性膠帶(3M 日本公司製「3245」)以鍍覆液不會進入的方式進行密封。
接著,進行硫酸銅鍍覆直至金屬箔的總厚度成為20μm,在130℃下進行30分鐘乾燥。然後,用切割器切出寬度10mm、長度100mm的切痕,將其一端剝離並用夾具(TSE公司製的AUTO COM型試驗機「AC-50C-SL」)夾住,在室溫下,根據JIS C6481測定以50mm/分鐘的速度沿垂直方向剝下20mm時的負荷(kgf/cm),按照以下的判斷基準進行判定。另外,比較例1、2中在樹脂組成物層與雙面膠帶之間剝離,其剝離強度為1.28kgf/cm,因此推測金屬箔與樹脂組成物層之間的剝離強度高於1.28kgf/ cm。另外,比較例3中由於不能塗布樹脂清漆6,所以不能在樹脂組成物層上貼合金屬箔,故不能進行剝離強度的測定;
○:剝離強度為0.01kgf/cm以上且小於0.30kgf/cm
×:剝離強度小於0.01kgf/cm或超過0.30kgf/cm,或無法製作試片。
(2)積層後的膨脹的評價
使用真空熱壓機(北川精機公司製、VH1-1603),將實施例及比較例中得到的附金屬箔的樹脂薄片以樹脂組成物層與基底處理內層基板接觸的方式積層在基底處理內層基板的兩面。對於壓制條件而言,設為減壓度(真空度)1×10
-3MPa以下的減壓下、壓力條件為20kgf/cm
2的條件下,作為加熱條件在第1階段的壓制中溫度為100℃、時間為30分鐘,第2階段的壓制中溫度為190℃、時間為120分鐘的條件下進行,得到評價用基板。將評價用基板切成100mm×50mm的小片,通過目視觀察按照以下的評價基準進行評價。比較例3中由於不能塗布樹脂清漆6,所以不能在樹脂組成物層上貼合金屬箔,故不能評價積層後的膨脹;
○:小片完全沒有異常
×:小片有膨脹的異常。
<空隙的連續性的評價>
將實施例和比較例中得到的附金屬箔的樹脂薄片切成20mm×20mm,剝離保護膜後投入到裝有50mL純水的玻璃燒杯中。接著,將裝有附金屬箔的樹脂薄片的玻璃燒杯靜置在乾燥器內,使用隔膜式真空泵減壓至10kPa,保持10分鐘。然後用約30秒緩慢地恢復到大氣壓。如果將附金屬箔的樹脂薄片浸入水中,則水浸入附金屬箔的樹脂薄片的空隙中,水浸入的空隙的部位的顏色會發生變色。在變色的部位擴展到附金屬箔的樹脂薄片整體的情況下,評價為空隙連續。比較例3中由於不能塗布樹脂清漆6,所以不能在樹脂組成物層上貼合金屬箔,故不能評價空隙的連續性;
○:空隙是連續的:水浸入空隙中
×:無空隙、或者空隙不連續,水未浸入空隙中。
1:附金屬箔的樹脂薄片
2:金屬箔
2a:第一面
21:突起
22:空隙
3:樹脂組成物層
4:保護膜
[圖1]為說明本發明的附金屬箔的樹脂薄片的一例的概略剖視圖。
1:附金屬箔的樹脂薄片
2:金屬箔
2a:第一面
21:突起
22:空隙
3:樹脂組成物層
4:保護膜
Claims (10)
- 一種附金屬箔的樹脂薄片,該附金屬箔的樹脂薄片具有: 具有第一面的金屬箔、和 與該金屬箔的第一面接合的樹脂組成物層, 金屬箔的第一面的最大高度粗糙度(Rz)為1000nm以上, 樹脂組成物層包含(A)無機填充材料, 將樹脂組成物層的不揮發成分設為100質量%時,(A)無機填充材料的含量為40質量%以上且80質量%以下, 樹脂組成物層的90℃下的熔融黏度為5000泊以上且100000泊以下, 金屬箔與樹脂組成物層之間的剝離強度為0.01kgf/cm以上且0.3kgf/cm以下。
- 如請求項1之附金屬箔的樹脂薄片,其中,在金屬箔的第一面與樹脂組成物層的界面具有連續形成的空隙。
- 如請求項1之附金屬箔的樹脂薄片,其中,樹脂組成物層含有(B)環氧樹脂。
- 如請求項1之附金屬箔的樹脂薄片,其中,樹脂組成物層含有(C)硬化劑。
- 如請求項1之附金屬箔的樹脂薄片,其中,樹脂組成物層的硬化物的線熱膨脹係數為40ppm/℃以下。
- 如請求項1之附金屬箔的樹脂薄片,其中,在樹脂組成物層的未與金屬箔接合的面上具有保護膜。
- 如請求項6之附金屬箔的樹脂薄片,其中,保護膜進行了脫模處理。
- 如請求項1之附金屬箔的樹脂薄片,其中,金屬箔為銅箔。
- 一種電路基板,其包含: 利用如請求項1~8中任一項之附金屬箔的樹脂薄片的樹脂組成物層的硬化物形成的絕緣層、以及 利用如請求項1~8中任一項之附金屬箔的樹脂薄片的金屬箔形成的導體層。
- 一種半導體裝置,其包含如請求項9之電路基板。
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